TL431的具體工作原理:當(dāng)輸入電壓增大,輸出電壓增大導(dǎo)致了輸出采樣增大,這時(shí)內(nèi)部電路通過(guò)調(diào)整使得流過(guò)自身的電流增大,這也就使得流過(guò)限流電阻的電流增大,這樣限流電阻的壓降增大,而輸出電壓等于輸入電壓減限流電阻壓降,輸入電壓增大與限流電阻壓降增大使得輸出電壓減小 ,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。
參數(shù)和特性
可編程輸出電壓:2.5V~36V,電壓參考誤差:±0.4% ,典型值@25℃(TL431B),低動(dòng)態(tài)輸出阻抗:0.22Ω(典型值),溫度補(bǔ)償操作全額定工作溫度范圍,負(fù)載電流1.0毫安--100毫安。全溫度范圍內(nèi)溫度特性平坦,典型值為50 ppm/℃,最大輸入電壓為37V最大工作電流150mA,內(nèi)基準(zhǔn)電壓為2.495V(25°C)
特點(diǎn)
1. 輸出電壓最高到 40V
2. 動(dòng)態(tài)輸出阻抗低,典型值為 0.2Ω
3. 陰極電流能力為 0.1mA~100mA
4. 全溫度范圍內(nèi)溫度特性平坦,典型值為 50ppm/℃
5. 噪聲輸出電壓低
6. 快速開態(tài)響應(yīng)
7. ESD 電壓為 2000V
輸出電壓計(jì)算公式
UO=2.5*{1+(R1/R2)}
內(nèi)部結(jié)構(gòu)
TL431的具體功能可以用圖c的功能模塊示意。由圖可以看到,VI是一個(gè)內(nèi)部的2.5V的基準(zhǔn)源,接在運(yùn)放的反向輸入端。由運(yùn)放的特性可知,只有當(dāng)REF端(同向端)的電壓高于VI(2.5V)時(shí),三極管中才會(huì)有電流通過(guò),同相輸入電壓少于2.5V時(shí),三極管處于截止?fàn)顟B(tài)(理想狀態(tài)下),隨著REF端電壓的微小變化,通過(guò)三極管圖1的電流將從1mA到100mA變化。當(dāng)然,該圖絕不是TL431的實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu),但可用于分析理解電路。
TL431內(nèi)部等效電路如圖d所示。
TL431可等效為一只穩(wěn)壓二極管,其基本連接方法如下圖所示。下圖a可作2.5V基準(zhǔn)源,下圖b作可調(diào)基準(zhǔn)源,電阻R2和R3與輸出電壓的關(guān)系為U0=(1+R2/R3)2.5V
保護(hù)電路
當(dāng)最大輸出電流是6A,那么當(dāng)輸出電流超過(guò)6A時(shí),R2上的電壓降升高,將大于9013的BE間結(jié)電壓(0.6V左右),從而使得9013處于飽和,輸出電流被阻止在6A以內(nèi),
元器件說(shuō)明:R1選用2W、R2選用5W,其他元器件可以電路圖中的參數(shù)應(yīng)用。
恒壓電路應(yīng)用
前面提到TL431的內(nèi)部含有一個(gè)2.5V的基準(zhǔn)電壓,所以當(dāng)在REF端引入輸出反饋時(shí),器件可以通過(guò)從陰極到陽(yáng)極很寬范圍的分流,控制輸出電壓。如圖2所示的電路,當(dāng)R1和R2的阻值確定時(shí),兩者對(duì)Vo的分壓引入反饋,若V o增大,反饋量增大,TL431的分流也就增加,從而又導(dǎo)致Vo下降。顯見,這個(gè)深度的負(fù)反饋電路必然在VI等于基準(zhǔn)電壓處穩(wěn)定,此時(shí)Vo=(1+R1/R2)Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V范圍內(nèi)的任意電壓輸出,特別地,當(dāng)R1=R2時(shí),Vo=5V。需要注意的是,在選擇電阻時(shí)必須保證TL431工作的必要條件,就是通過(guò)陰極的電流要大于1 mA 。
這個(gè)電路并不太實(shí)用,但它很清晰地展示了該器件的工作原理在應(yīng)用中的方法。將這個(gè)電路稍加改動(dòng),就可以得到在很多實(shí)用的電源電路
tl431好壞是如何判斷
根據(jù)其內(nèi)部功能(SO-92封裝為1R,2A,3K),好的TL431用萬(wàn)用表的二極管檔,測(cè)量R到K為通(800多),反測(cè)不通;測(cè)量A到K通(600多),K到A不通;R到A不通,A到R通(800多,數(shù)值最大)。該通的不通,就可能是過(guò)流燒壞了。